城市污水处理智能控制技术介绍

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1、专题城市污水处理智能控制技术介绍1,21122文/赵冬泉　佟庆远　王浩昌　何苗　曾思育(1　北京清华城市规划设计研究院环境与市政所　北京100084；2　清华大学环境科学与工程系　北京100084)一、技术开发背景过程的建模与控制理论，污水处会发展有积极作用。如果在全国城市污水处理是高能耗行理自动控制系统的发展已经经历范围内推广，每一年可为国家节业之一。当前我国城市污水处理了近半个世纪。而在我国，即使约上亿度的污水处理电耗。行业目前侧重在设施建设，对于污水处理厂拥有较为完备的硬件污水处理的节能降耗及优化

2、运营设备，也不能充分发挥硬件的作二、智能控制系统介绍尚未进行系统地研究，污水处理用，自控系统大部分被建成了结合国内现状，对污水处理厂的自动控制和管理没有得到足“远程监视与操作系统”，缺乏厂的处理过程进行全流程分析发够的重视，“重建设、轻管理”有效的智能控制算法，以人工干现，对全厂运行成本影响最大的的思想导致污水处理厂的运行模预控制为主，造成污水处理厂管单元为鼓风曝气单元和进水泵房式比较粗放、过程管理不够精理水平和运行水平较低。单元，对这两个重点单元进行合细、智能化控制水平不高，造成上述现象发生的根源在于

3、，理控制，减少不必要的能量及设处理工艺参数不稳定、处理过程我国在污水处理和自动控制的交备损耗，可有效实现污水处理厂能耗物耗高等问题。“十一五”叉领域缺乏核心技术，缺乏适合的“节能降耗”。同时，由于污期末，我国城市污水厂总数将达中国国情的污水处理厂智能控制水处理厂的能耗物耗受诸多因素3000座，污水处理设计规模将超系统，特别是基于全流程控制思影响，如污水处理的规模，处理3过5000万m/d，如何有效的运行想的本土化智能控制软件技术。工艺的类型，来水水量和水质的已建污水处理厂，提高污水厂运本技术正是在这种背

4、景下进行研季节变化、日间波动，气候条件行的效率，已经成为摆在各级污究和开发的，该技术不仅从经济的变化，各处理单元运行条件，水厂运行管理人员前的一道急需层面适应了当前社会可持续发展不同单元运行状态的全局协调解决的难题。的目标，而且满足了环境污染治性，自动控制系统的控制策略，污水处理厂自动控制体系理领域内的控制与管理需求，对污水处理设施本身的性能等。各的建立和实施，是污水处理厂从减轻我国水体污染、改善水环境种因素之间的影响错综复杂，只粗放型向集约型转变的关键环质量、缓解城市缺水有明显的生有将污水处理厂作为一

5、个大的系节。在先进、有效和可靠的智能态环境效应，符合我国的“节能统来考虑，以污水处理全流程节算法和控制策略指导下，自动控减排”政策。同时，该技术的推能降耗为目标，以保证出水水质制体系的建立可以大大降低污水广和应用，会使城市污水处理厂为约束条件，以“全局最优、局处理厂的能耗、物耗水平，稳定具有运行稳定、处理效果好、曝部适应”为原则，以联合调控全处理过程的控制参数，提高出水气能耗低、运行成本低等特点，厂区内的控制单元为手段，以重水质。在国外，尤其是北欧、日也将促进和带动污水行业自动智点单元智能控制为基础，才

6、能保本、美国、英国等一些经济技术能控制相关软硬件产业的发展，证污水处理厂的全流程节能降十分发达的国家早在20世纪70、对扩大相关产业的发展，促进环耗。80年代就开始研究污水生物处理保行业技术进步，带动就业和社本技术在对进水泵房、鼓风12水工业市场2010年第5期聚焦城镇污水处理行业的节能减排（2）跟踪进水的日变化情况，以及每天的启停统计数据，动态修正液位控制条件以及泵站组合情况，利用液位在安全范围内的波动抵消来水量的瞬时变化，保持进水的平稳化；（3）根据动态液位控制条件，选择最佳的水泵启停切入点，优化水

7、泵的编组运行方式，减少水泵的启停次数；（4）采用优先级轮换的方式，使每台泵运行总时间保持近似相等，延长水泵使用寿命；（5）在确保管网不溢流的图1　进水泵站优化策略的制定和实现情况下，尽量保持集水池的平均曝气两个重点单元进行智能控制员不能回避的问题。影响泵站控液位在较高的安全水位，减小水的基础上，对污水厂进行全厂的制的因素是多方面的，如进水流泵扬程，降低提升能耗，并根据整体优化控制，从而实现全流程量变化随机性大，上游管网结构泵的特征曲线，设法使提升泵工的节能降耗。具体来说，通过复杂交错，泵站不能运行在最佳

8、作在效率较高的工况点；在现有（或者新建）污水厂处工况点，泵站设备难以支持实现（6）利用变频技术，用水理系统上合理部署一系列仪表和连续流量调节等。如果对上述问量渐变调整替代工频泵的跳变调设备，利用上位机和PLC控制器题缺乏综合考虑，仅靠主观判断整，减少对后续处理单元的冲实现状态监控和控制策略自动执进行泵站控制，往往会导致水泵击。行。系统实施后，可以根据城市机组的频繁启停，这不仅减少设在具体实施过程中，一般按污水厂进水负荷和生化单元微生备的使用